[發(fā)明專利]一種使用液氫的氫燃料充裝系統(tǒng)及其氫燃料供應(yīng)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201780056089.5
• 申請(qǐng)日: 2017-07-04
• 公開（公告）號(hào): CN109690169B
• 公開（公告）日: 2021-02-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 金書瑩;劉龍昊;金沃埈
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: HYLIUM有限公司
• 主分類號(hào): F17C5/04
• 分類號(hào): F17C5/04
• 代理公司: 上海漢聲知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31236
• 代理人: 莊文莉

1.一種使用液氫的氫燃料充裝系統(tǒng)，其特征在于，用高壓泵加壓來(lái)自液氫儲(chǔ)罐部的液氫，然后以超臨界狀態(tài)傳送至熱交換部，在熱交換部轉(zhuǎn)換至氣體狀態(tài)后儲(chǔ)存于高壓氫氣儲(chǔ)罐部，利用與外部充裝目標(biāo)體的壓力差將儲(chǔ)存于高壓氫氣儲(chǔ)罐部的氫氣充注至所述外部充裝目標(biāo)體，而不需要另外的動(dòng)力；

所述熱交換部的構(gòu)成為：

利用所述高壓氫氣儲(chǔ)罐部的氫氣將所述液氫轉(zhuǎn)換為氣體狀態(tài)，所述液氫的汽化熱用作冷卻所述高壓氫氣儲(chǔ)罐部的氫氣所需的冷卻熱，安裝在高壓泵和高壓氫氣儲(chǔ)罐部之間的氣體冷卻器；

用于完全汽化通過(guò)所述氣體冷卻器后卻未汽化的部分液氫，安裝于所述氣體冷卻器和高壓氫氣儲(chǔ)罐部之間的氣體汽化器。

2.一種使用液氫的氫燃料充裝系統(tǒng)，其特征在于，包括：

液氫儲(chǔ)罐部，具備能使氣壓維持在常壓以上的密封的存儲(chǔ)空間，在存儲(chǔ)空間中可存儲(chǔ)液體狀態(tài)的氫氣；

高壓氫氣儲(chǔ)罐部，將所述液氫儲(chǔ)罐部供應(yīng)的液氫在密封的內(nèi)部?jī)?chǔ)存空間中以氣體狀態(tài)貯存；

高壓泵，對(duì)所述液氫儲(chǔ)罐部的極低溫液氫加壓，以超臨界狀態(tài)供應(yīng)至所述高壓氫氣儲(chǔ)罐部；

熱交換部，安裝在所述高壓泵和高壓氫氣儲(chǔ)罐部之間，以將極低溫超臨界液體狀態(tài)下的氫在氣體狀態(tài)下供至高壓氫氣儲(chǔ)罐部；

高壓氫氣充注部，用所述高壓氫氣儲(chǔ)罐部?jī)?nèi)儲(chǔ)存的高壓氫氣，利用壓力差充注到外部充裝目標(biāo)體；

所述熱交換部的構(gòu)成為：

利用所述高壓氫氣儲(chǔ)罐部的高壓氫氣將所述液氫轉(zhuǎn)換為氣體狀態(tài)，所述液氫的汽化熱可用作冷卻所述高壓氫氣儲(chǔ)罐部的氫氣所需的冷卻熱，安裝在高壓泵和高壓氫氣儲(chǔ)罐部之間的氣體冷卻器；

用于完全汽化通過(guò)所述氣體冷卻器后卻未汽化的部分液態(tài)氫氣，安裝于所述氣體冷卻器和高壓氫氣儲(chǔ)罐部之間的氣體汽化器。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的使用液氫的氫燃料充裝系統(tǒng)，其特征在于，所述氣體冷卻器是由一種熱傳導(dǎo)方式構(gòu)成的，包括兩個(gè)任意間距平行的熱交換管和使所述兩個(gè)熱交換管相連的多個(gè)導(dǎo)熱性角材，導(dǎo)熱性角材可在所述熱交換管上隨意拆卸，以任意調(diào)節(jié)所述兩個(gè)熱交換管之間熱傳導(dǎo)的量和出口溫度。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的使用液氫的氫燃料充裝系統(tǒng)，其特征在于，所述導(dǎo)熱性角材由上下對(duì)稱結(jié)構(gòu)的上部角材和下部角材構(gòu)成，

所述上部角材與下部角材相對(duì)的面可分別形成半圓形的接觸部，以與熱交換管外面部的部分相互接觸，所述熱交換管位于中間，且上部構(gòu)件和下部構(gòu)件在緊貼狀態(tài)下固定為一對(duì)或多對(duì)連接構(gòu)件，使相對(duì)的面相互接觸。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的使用液氫的氫燃料充裝系統(tǒng)，其特征在于，所述高壓氫氣儲(chǔ)罐部由多個(gè)相同容量的高壓氫氣儲(chǔ)罐組成，以將高壓氣態(tài)氫分別儲(chǔ)存于壓力相同的多個(gè)獨(dú)立的儲(chǔ)存空間。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的使用液氫的氫燃料充裝系統(tǒng)，其特征在于，在加氫時(shí)，多個(gè)高壓氫氣儲(chǔ)罐中用于加氫的高壓氫氣儲(chǔ)罐和外部充裝目標(biāo)體的壓力達(dá)到平衡，所述高壓氫氣儲(chǔ)罐在控制部的控制下依次打開和關(guān)閉，以利用其他高壓氫氣儲(chǔ)罐和外部充裝目標(biāo)體之間的壓力差持續(xù)充注氫氣。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的使用液氫的氫燃料充裝系統(tǒng)，其特征在于，在用其他高壓氫氣儲(chǔ)罐對(duì)外部充裝目標(biāo)體進(jìn)行充裝的過(guò)程中，此前剛剛打開的高壓氫氣儲(chǔ)罐在所述控制部的控制下通過(guò)高壓泵接受高壓氣體狀態(tài)下的氫氣供應(yīng)并恢復(fù)至正常壓力。

8.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的氫燃料充裝系統(tǒng)提供的一種氫氣燃料供應(yīng)方法，其特征在于，對(duì)液氫儲(chǔ)罐部供應(yīng)的極低溫液氫進(jìn)行加壓，將其轉(zhuǎn)換為極低溫超臨界液體狀態(tài)；

將加壓后處于極低溫超臨界液體狀態(tài)的氫氣在熱交換部汽化，以高壓氣體狀態(tài)儲(chǔ)存于高壓氫氣儲(chǔ)罐部；

利用外部充裝目標(biāo)體之間的壓力差，不需額外的動(dòng)力，能以高壓供應(yīng)高壓氫氣儲(chǔ)罐部?jī)?chǔ)存的高壓氫氣。